Новости города БезФормата.Ru
Дубна
Главные новости
 
Задать вопрос?

Характер «короля пластмасс» связали с тактичностью и происхождением

Характер «короля пластмасс» связали с тактичностью и происхождением - OpenDubna.Ru
Характер «короля пластмасс» связали с тактичностью и происхождением - OpenDubna.Ru
Характер «короля пластмасс» связали с тактичностью и происхождением - OpenDubna.Ru
Характер «короля пластмасс» связали с тактичностью и происхождением - OpenDubna.Ru
Характер «короля пластмасс» связали с тактичностью и происхождением - OpenDubna.Ru
Фото: open-dubna.ru

Коллектив учёных, в том числе из Института синтетических полимерных материалов РАН и МФТИ , выяснил, как «правильность» молекул полипропилена и способ обработки влияют на механические свойства конечного изделия. С  помощью этих знаний можно на стадии синтеза задавать материалу нужные свойства: от эластичности до твёрдости. Работа опубликована в журнале Polymer.

Помягче или пожёстче?

Полипропилен иногда называют «королём пластмасс», потому что он используется повсеместно. По  объёмам производства среди полимеров его обгоняет только полиэтилен. Из  полипропилена можно получать материалы с широким спектром свойств: от эластичных резинок до высокопрочного пластика, — немного меняя структуру молекул. Однако взаимосвязь между химическим строением и механическими свойствами по прежнему до конца не установлена.

Рисунок: полимерные цепочки. Красными кругами выделены кристаллиты

Полимерные материалы способны к метаморфозам благодаря их строению. Полимеры  — это длинные молекулярные цепочки, причём цепочки могут быть разной длины. Если материал представляет собой аморфную кашу из молекул, то он будет очень мягким. Но  части цепочек могут сцепляться и образовывать так называемые кристаллиты. Кристаллиты  — это участки, где атомы строго упорядочены, как в кристаллах. Кристаллиты служат узлами, скрепляющими цепочки, и чем их больше, тем прочнее сетка из цепочек и тем жёстче материал. Чтобы цепочки связывались, у структуры молекул должна быть определённая особенность.

Как тактично

Рисунок: три варианта тактичности: изотактичность, синдиотактичность и атактичность. Оранжевые и зелёные шарики обозначают CH3 и H

Химическая формула полипропилена  — цепочка, звеньями которой служит пропилен  (пропен). А  пространственная структура молекулы определяется тем, как звенья расположены по отношению друг к другу. Если их «хвостики» CH3 смотрят в одну сторону, это называется изотактичностью, если по очереди смотрят то в одну, то в другую  — синдиотактичностью, а если никакой закономерности нет, говорят об атактичности. Изотактические участки хорошо скрепляются друг с другом, поэтому чем их больше, то есть чем выше изотактичность полипропилена, тем прочнее должен быть материал. Химики-синтетики могут получать полипропилен с определённой степенью изотактичности. Как именно связаны между собой изотактичность и механические свойства материала  — вопрос, который поставили перед собой авторы исследования.

Рисунок: Пентада полимера

Установленный закон

Степень изотактичности полимеров измеряется процентным содержанием пентад. Пентада  — это изотактический участок молекулы, состоящий из пяти звеньев. Учёные изучали полипропилен с разной степенью изотактичности: 25, 29, 50, 72, 78, 82 и >95%. Из  этого полипропилена получали образцы в виде тонких плёнок толщиной 0,5–0,7  мм двумя способами: в одном случае расплавленный материал закаляли холодной водой, а в другом  — медленно остужали со скоростью 3 градуса в минуту. Полипропиленовые плёнки растягивали со скоростью 10  мм/мин с помощью специальной тестовой машины. На  основе механических тестов для каждого образца построили кривую деформации. Поведение образцов при деформации зависело от их изотактичности и предыстории. Эту закономерность учёные отобразили с помощью зависимости модуля упругости от степени кристалличности. Чем выше модуль упругости, тем неподатливее материал. Степень кристалличности  — это содержание кристаллитов в материале по отношению к аморфной части. Кроме этого, учёные показали, что у закалённых и медленно охлаждённых образцов кристаллиты находятся в разной форме.

Рисунок: график зависимости модуля упругости Е от степени кристалличности. Буквами Q и S обозначены закалёные и медленно охлаждённые образцы соответственно, M и ZN  — разные виды катализаторов, а числа  — степени изотактичности образцов

«Многие пытаются улучшать свойства полипропилена, потому что отдача очень большая: его выпускают миллионами тонн. Можно чуть-чуть изменить структуру цепи или начальные условия и получить материал с необходимыми свойствами. Во  время синтеза можно задать структуру молекулы, но оказывается, что задавая структуру молекулы, вы задаёте свойства сетки, а задавая свойства сетки, вы задаёте свойства материала. Это самый главный вывод, который мы делаем в статье. Сейчас мы проделываем подобную работу над не менее популярным полимером  — полиэтиленом»,  — комментирует автор статьи, преподаватель МФТИ и ведущий научный сотрудник лаборатории функциональных полимерных структур ИСПМ РАН Максим Щербина.

Работа выполнена в рамках гранта РНФ 14-13-01402.

Источник

Добавить комментарий Комментарии не должны оскорблять автора текста и других комментаторов. Содержание комментария должно быть конкретным, написанным в вежливой форме и относящимся исключительно к комментируемому тексту.

Имя (обязательное)

E-Mail (обязательное)

Сайт

Подписаться на уведомления о новых комментариях


Обновить

Отправить Отменить JComments Автор: Татьяна Небольсина
Команда Городского округа Подольск заняла 3 место в творческом конкурсе зонального этапа V областной олимпиады по избирательному праву - Администрация г.ПодольскОткрытие межмуниципального (зонального) этапа V областной олимпиады старшеклассников  по избирательному законодательству состоялось 15 января в Городском округе Подольск.
17.01.2018 Администрация г.Подольск
Союз «Молодые профессионалы» благодарит нас за проведение финала Международного чемпионата WordSkills - РГУТиСГенеральный директор Союза "Молодые профессионалы (Ворлдскиллс Россия)” Р.Н.
17.01.2018 РГУТиС
Русское географическое общество благодарит наш Университет за проведение международной акции "Географический диктант" - РГУТиСВсероссийская общественная организация «Русское географическое общество» в лице Исполнительного директора А.А.
17.01.2018 РГУТиС
100 школьников начали заниматься в центре для одаренных детей Балашихи - Администрация г. БалашихаОколо 100 школьников начали посещать занятия в центре работы с одаренными детьми в Балашихе с 1 декабря 2017 года.
17.01.2018 Администрация г. Балашиха
15 января участники клуба  ВПК «Цитадель»  отметили Международный день чая Для ребят была организована встреча в школьном музее «Радуга» города Чехов — 2. Как сообщают представители  Военно-патриотического клуба ,
17.01.2018 Чеховский район
Отремонтированный корпус детского сада №15 «Колокольчик» открыли в Чкаловском - Газета ВремяСегодня, 16 января, после капитального ремонта был открыт корпус детского сада №15 «Колокольчик» в Чкаловском.
17.01.2018 Газета Время
В православной гимназии впервые состоялся Рождественский бал - Звенигородские ведомостиВ православной гимназии во имя преподобного Саввы Сторожевского впервые состоялся Рождественский бал.
17.01.2018 Звенигородские ведомости
Обеспечить призывной резерв - Дмитровский вестникВ военных комиссариатах страны стартовала кампания по первоначальной постановке юношей на воинский учёт.
17.01.2018 Дмитровский вестник
Завершено строительство жилого дома со встроенно-пристроенным детским садом в Щелково - Главгосстройнадзор МО- Заключение о соответствии построенного объекта требованиям технических регламентов и проектной документации выдано жилому дому № 3Б со встроенно-пристроенным детским садом, возведенному на ул.
17.01.2018 Главгосстройнадзор МО
В Дубранивской школе горокруга Шаховская провели открытый урок по обществознанию - Шаховские вестиВ конце декабря 2017 года в МБОУ "Дубранивская СОШ" прошел открытый урок по обществознанию в 9 классе по теме "Конституция Российской Федерации и ее основные положения".
17.01.2018 Шаховские вести
Чемпионат профессионалов - Газета Встреча
Чемпионат профессионалов
Дубна стала одной из площадок для проведения IV Открытого регионального чемпионата «WorldSkills Russia»­2018, который прошел в Подмосковье.
Газета Встреча
В православной гимназии впервые состоялся Рождественский бал - Звенигородские ведомости
В православной гимназии впервые состоялся Рождественский бал
В православной гимназии во имя преподобного Саввы Сторожевского впервые состоялся Рождественский бал.
Звенигородские ведомости
​​​​​​​Погружение в науку - Дмитровский вестник
​​​​​​​Погружение в науку
Пусть из них в будущем и не вырастут Эйлеры и Арсеньевы, Декарты и Вернадские, Перельманы и Хейердалы, но то,
Дмитровский вестник
В Рузском округе мужчина ударил брата ножом - Рузский район11 января в Дежурную часть Тучковского отдела полиции ОМВД России по Рузскому городскому округу поступило заявление от местного жителя, в котором он попросил принять меры к своему 37-летнему брату.
16.01.2018 Рузский район
Полицейские г. Дмитров раскрыли угон автомобиля - Дмитровский вестникВ Дежурную часть УМВД России по Дмитровскому району поступило заявление от 49-летней местного жителя о том, что неизвестный угнал ее машину иностранного производства,
16.01.2018 Дмитровский вестник
Поезд на вокзале снова сбил насмерть человека - КопейкаВ подмосковном Сергиевом Посаде пригородный поезд насмерть сбил женщину, сообщается в Telegram-канале министерства транспорта и дорожной инфраструктуры Московской области.
16.01.2018 Копейка
Убийца Душко Костя Большой сам убивал чиновников и полицейских - Копейка
Убийца Душко Костя Большой сам убивал чиновников и полицейских
Следственный комитет выявляет все новые жертвы одной из самых кровавых российских группировок.
Копейка
Ул. Глинки и сквер затопило водой - Копейка
Ул. Глинки и сквер затопило водой
Тротуары и дорогу возле элитного жилищного комплекса на окраине Сергиева Посада затопило ржавой водой.
Копейка
Уроженца Молдовы, находящегося в федеральном розыске, задержали в Рузском округе - Красное знамя
Уроженца Молдовы, находящегося в федеральном розыске, задержали в Рузском округе
сайт ГУ МВД России по Москве 1 января возле поселка Космодемьянский полицейские остановили для проверки документов 58-летнего уроженца Молдовы.
Красное знамя
Главы российских городов знакомятся с Коломной - Сolomna.Ru17 января в Коломне пройдет форум малых городов и исторических поселений, организованный Минстроем России при поддержке Министерства культуры РФ.
17.01.2018 Сolomna.Ru
Чеховские школьники – лидеры областной олимпиады по избирательному законодательству - Чехов сегодняЧеховская команда «Правовед», в состав которой вошли ученики школ №1, 7 и 8, отлично проявили себя на первом зональном этапе V областной олимпиады по избирательному законодательству.
16.01.2018 Чехов сегодня
День творчества и вдохновения отмечают 17 января - Павлово-Посадские известияО том, как появился этот праздник и почему его отмечают именно 17 января, ничего не известно.
17.01.2018 Павлово-Посадские известия
Как подготовиться к Крещенским купаниям? - Пущинская среда
Как подготовиться к Крещенским купаниям?
Журналисты регионального информагентства собрали рекомендации священников, медиков и МЧС о том, как правильно совершать погружение в купель на Крещение.
Пущинская среда
Почувствуй себя Архимедом или... йогом - Газета Факт
Почувствуй себя Архимедом или... йогом
Более 20 экспонатов представлены на выставке «Музей занимательных наук Эйнштейна», презентацию которой провела директор Историко-краеведческого музея Балашихи Маргарита Шведченко в день открытия – 15 января.
Газета Факт
2018 год в жизни егорьевцев и  остального человечества - Егорьевский Курьер
2018 год в жизни егорьевцев и остального человечества
№ 1/2 от 10 января 2018 г. В нашем городе будут отпразднованы сразу три значимых юбилея Год 2018-й в России будет очень богат на юбилеи.
Егорьевский Курьер
Ученикам спортшколы в Воскресенске вручили хоккейную форму - РТВ-ПодмосковьеОрганизатором мероприятия выступило общественное движение Putin Team В Воскресенке учащимся местной спортивной школы олимпийского резерва «Химик» вручили хоккейную форму.
16.01.2018 РТВ-Подмосковье
Электростальские автоинспекторы сообщают: в Подмосковье начался рейд «Опасный груз» - Газета Новости неделиПрофилактический рейд будет проходить по 21 января в целях профилактики дорожно-транспортных происшествий при осуществлении перевозок опасных грузов, говорится в сообщении Госавтоинспекции.
16.01.2018 Газета Новости недели
Рузский спорт – на федеральные стандарты - Красное знамяНа итоговой коллегии по физической культуре и спорту под председательством заместителя главы Рузского округа Ирины Шиломаевой обсуждались изменения в отрасли, состоялось награждение победителей и призеров одиннадцатой спартакиады.
16.01.2018 Красное знамя
Спортсмены «Клина спортивного» стали победителями Финала Кубка России по шорт-треку - Серп и Молот
Спортсмены «Клина спортивного» стали победителями Финала Кубка России по шорт-треку
С 12 по 15 января в Твери прошёл Финал Кубка России по шорт-треку. В соревнованиях приняли участие представители Москвы, Санкт-Петербурга, Краснодарского края, Республик Мордовия и Башкортостан, Пензенской, Смоленской, Московской,
Серп и Молот
​​​​​​​Благодарность волонтерам
​​​​​​​Во вторник Глава Дмитровского района Елена Трошенкова встретилась с волонтерами, которые работали на завершившемся в Дмитрове чемпионате мира по хоккею среди женских молодежных команд до 18 лет.
Дмитровский вестник
Открыта регистрация на старт «Лыжни России» - Павлово-Посадские известия
Открыта регистрация на старт «Лыжни России»
«Лыжня России – 2018» – одно из главных спортивных событий зимы этого года.
Павлово-Посадские известия
Правила безопасности во время крещенских купаний - Подольский рабочийОтдел по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям администрации городского округа Подольск напоминает жителям о необходимости соблюдения правил безопасности во время крещенских купаний © Люберецкое ИА — в
17.01.2018 Подольский рабочий
Главы российских городов знакомятся с Коломной - Сolomna.Ru17 января в Коломне пройдет форум малых городов и исторических поселений, организованный Минстроем России при поддержке Министерства культуры РФ.
17.01.2018 Сolomna.Ru
Минэкологии расследует экологическую ситуацию на водном объекте в Химках - Долгие ПрудыПлотина на реке Сходне в Химках нуждается в срочном ремонте. Такой вывод сделали специалисты минэкологии после обследования, в котором приняли участие представители администрации городского округа,
17.01.2018 Долгие Пруды
Как МосОблЕИРЦ будет бороться с дебиторской задолженностью в 2018 году - Ленинская ШатураПо данным МосОблЕИРЦ, обслуживающем более двух миллионов лицевых счетов жителей Подмосковья, средний уровень сбора платежей составил 95%.
17.01.2018 Ленинская Шатура
Губернатор обсудил итоги реализации госпрограмм - Наро-Фоминский районИтоги реализации программы по формированию комфортной городской среды, а также программы «Чистая вода» обсудили в ходе расширенного заседания правительства Московской области под руководством губернатора,
17.01.2018 Наро-Фоминский район